Simulation of Metal Rolling Process

Abstract

El objetivo principal de este proyecto es realizar una simulación del proceso de fabricación de laminado de chapa. Se trata de un proceso muy habitual en la industria aeronáutica, por el cual se obtiene láminas de metal de un espesor deseado para la posterior fabricación de elementos utilizados en estructuras aeronáuticas como soportes o rigidizadores de aluminio. Durante el proceso, además de producirse una deformación en el grosor de la placa de metal, se produce un rozamiento entre el rodillo y la placa que genera calor, produciéndose un aumento de temperatura tanto en el rodillo como en la chapa. Por lo tanto, es necesario realizar un análisis mecánico y térmico de los fenómenos físicos que ocurren durante el laminado. A lo largo de este proyecto se detallan estos factores físicos, así como las ecuaciones que describen el proceso y el modelo numérico utilizado para resolver el problema. En este proyecto se realiza un análisis paramétrico para estudiar el comportamiento del proceso a distintas velocidades lineales de placa y de rotación del rodillo. Debido a la alta no linealidad del problema y la importancia de estudiar el comportamiento térmico, se realiza un modelo numérico de elementos finitos dinámico-explícito con acoplamiento térmico mediante el software SIMULIA Abaqus Explicit.